К-652 министерство образования
|
Скачать 67.02 Kb.
|
|
УДК 621.317 К-652 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (Технический университет) В.Ю.КОНЧАЛОВСКИЙ, В.Ф.СЕМЕНОВ, Ю.С.СОЛОДОВ ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ И ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ Методическое руководство к лабораторной работе № 13 по курсу “Метрология и инженерный эксперимент” для студентов электротехнических специальностей Москва Издательство МЭИ 1999 УДК 621.317 К-652 УДК: 681.317.3(072) Утверждено учебным управлением МЭИ Рецензент: доцент, к.т.н. Н.А.Серов Подготовлено на кафедре информационно-измерительной техники Кончаловский В.Ю., Семенов В.Ф., Солодов Ю.С. Измерение частоты и интервалов времени: - Методическое руководство к лабораторной работе № 13 по курсу “Метрология и инженерный эксперимент”.-М.: Изд-во МЭИ, 1999. -12 с. Предназначено для студентов электротехнических специальностей. Продолжительность лабораторного занятия - 4 часа. Учебное издание Вадим Юрьевич Кончаловский Вячеслав Федорович Семенов Юрий Серафимович Солодов Измерение частоты и интервалов времени. Методическое руководство к лабораторной работе № 13 по курсу “Метрология и инженерный эксперимент”. Редактор издательства Е.Н.Касьянова ЛР № 020528 от 05.06.97 Подписано к печати 13.05.99 Формат 6084/16 Печ. л. 0,75 Тираж 300 Изд. № 72 Издательство МЭИ, 111250, Москва, Красноказарменная, д. 14. Московский энергетический институт, 1999 Введение Целью работы является закрепление теоретических знаний в области цифровых измерительных приборов частотно-времен-ной группы и получение навыков практической работы с одним из них.
Среди цифровых приборов частотно-временной группы электронно-счетные частотомеры (в дальнейшем цифровые частотомеры - ЦЧ) являются наиболее распространенными, что объясняется, их универсальностью, высокими метрологическими и эксплуатационными характеристиками. В основу построения ЦЧ положены общие принципы, позволяющие реализовать ряд режимов работы прибора для измерения нескольких величин. Функционально полные ЦЧ позволяют измерять следующие величины: частоту, период, отношение двух частот (иногда выраженное в процентах), длительность импульса или интервала времени, задаваемого пользователем; предусматриваются также режим счета событий (импульсов) и использование ЦЧ как источника сигналов с известными (калиброванными) частотами. Режимы работы задаются и выбираются положением ряда переключателей (механических или электронных) и других органов управления. В более простых вариантах исполнения ЦЧ используются для измерения меньшего числа величин (например, одной или двух). В любом режиме часть структуры ЦЧ остается неизменной и в ней происходит счет числа импульсов , пропорционального измеряемой величине. Эти импульсы проходят через электронный ключ ЭК, находящийся в замкнутом состоянии, на счетчик импульсов СИ. Код числа, образующийся в СИ, поступает на цифровое отсчетное устройство ЦОУ. В состав ЦОУ входит многодекадный цифровой индикатор с перемещающейся, запятой и, как правило, индикатор с обозначением единиц измерения. Время замкнутого состояния ЭК, называемое временем счета СЧ, определяется родом измеряемой величины, а его конкретное значение рядом соображений, о которых будет сказано ниже. Измерение частоты. Структурная схема ЦЧ в этом режиме работы приведена на рис.1 а. Напряжение измеряемой частоты fx (рис.1б) подается на вход формирующего устройства (ФУ), назначение которого - формирование сигнала стандартной формы при достаточно произвольной форме входного сигнала. Обычно в состав ФУ входят усилитель-ограничитель, обеспечивающий заданную амплитуду своего выходного сигнала, и формирователь для обеспечения малой длительности фронта и среза импульсов на выходе ФУ. Частота этих импульсов равна частоте входного сигнала (рис. 1в). Эти импульсы проходят через ЭК на СИ в течение времени счета Тс , которое задается генератором опорной частоты ГОЧ и делителем частоты ДЧ. Частота ГОЧ стабилизирована кварцевым резонатором. Необходимое Тс выбирается переключателем ВРЕМЯ СЧЕТА. При каждом запуске прибора на выходе ДЧ появляется один импульс (рис. 1в), под действием которого замыкается ЭК. Число импульсов Nx, прошедшее на СИ, определяется приближенной формулой (1) (2) а значение измеряемой частоты Измерение периода. Структура ЦЧ в этом режиме приведена на рис. 2а. В этом режиме время замкнутого состояния ЭК задается периодом (или n периодами). Входной сигнал, период которого Tx измеряется (рис. 26) так же, как и при измерении частоты, подается на вход ФУ. Выходной сигнал ФУ (рис. 2в) поступает на делитель частоты ДЧ (множитель периодов Tx). Число n (обычно n - это 1, 10, 102, 103 или 104 ) выбирается переключателем ВРЕМЯ СЧЕТА, т.е., пТx. При запуске на выходе ДЧ появляется импульс по длительности равный пТx (рис. 2г), в течение которого СИ подсчитывает прошедшие за это время импульсы с известным периодом следования Tтакт (рис. 2д), называемые часто «метками времени». 2. Описание стенда Стенд лабораторной работы помимо ЦЧ содержит электроннолучевой осциллограф и ряд источников сигналов, пронумерованные от 1 до 16. Частота колебаний некоторых источников сигналов стабилизирована кварцевым резонатором. В ходе выполнения работы измеряются частотно-временные параметры этих сигналов. С помощью осциллографа определяется форма кривой сигнала, его амплитуда, а также может производиться предварительная оценка измеряемых параметров. Технические и метрологические характеристики, а также выписки из эксплуатационной инструкции ЦЧ приведены на стенде. Задание Ознакомиться с лабораторным стендом, инструкциями по эксплуатации приборов, получить индивидуальное задание у преподавателя. Вариант задания: 1. Измерить частоту заданного сигнала цифровым частотомером с наименьшей погрешностью. 2. Измерить период заданного сигнала с наименьшей погрешностью. 3. Выбрать минимально необходимое время счета при измерении частоты заданного сигнала с погрешностью, не превышающей требуемую. 4. Выбрать минимально необходимое время счета при измерении периода заданного сигнала с погрешностью, не превышающей требуемую. 5. Измерить частоту (период) заданного сигнала с максимальной точностью. 6. Найти оценку математического ожидания, среднего квадра-тического отклонения наблюдений и среднего квадратического отклонения результата измерения периода (п = 1) заданного сигнала при проведении 10-20 повторных наблюдениях. 7. Измерить среднее арифметическое значение периода заданного сигнала при заданном числе усредняемых периодов. 8. Для всех пунктов задания необходимо записать результаты измерений с указанием пределов абсолютных и относительных погрешностей. Методические указания 1. Ознакомиться с дополнительными инструкциями по эксплуатации ЦЧ, а также с инструкцией по эксплуатации используемого в работе электронно-лучевого осциллографа. В соответствии с полученным индивидуальным заданием составить план проведения лабораторной работы. 2. При выполнении пунктов задания с помощью осциллографа определяется форма, амплитуда сигнала. 3. В каждом пункте задания требуется выбрать необходимый режим ЦЧ, обеспечивающий выполнение требований задания 4. При выполнении п. 5 необходимо иметь в виду, что частота f и период Т связаны формулой 1 = f T и f = - T. Поэтому необходимо предварительно выяснить, какое измерение обеспечит большую точность: прямое или косвенное. 5. При выполнении п. 6 предполагается, что измеряемая величина является случайной величиной. Проведение многократных наблюдений позволяет рассчитать а) среднее арифметическое значение измеряемой величины б) среднее квадратическое отклонение каждого отдельного наблюдения в) среднее квадратическое отклонение Тср ЛИТЕРАТУРА 1. Электрические измерения / Байда Л. И., Добротворский Н. С., Душин Е. М. и др.: Под ред. А. В. Фремке и Е. М. Душина.—Л.: Энергия, 1980.—392с. 2. Кушнир Ф. В. Электрорадиоизмерения: Учебное пособие для вузов,— Л.: Энергоатомиэдат, 1983.—320 с. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
Уроках биологии в 7 классе. Группа Министерство образования и науки российской федерации министерство образования московской области государственное образовательное... |
|
Свердловской области министерство общего и профессионального образования свердловской области В целях информирования обучающихся, их родителей (законных представителей) Министерство общего и профессионального образования Свердловской... |
 |
Книга здоровью мало полезна, в ней и микроб, и вирус. Множьте там... Министерство образования и науки не только плохо соотносит свою деятельность с реальными потребностями общества и государства. Министерство... |
|
Министерство образования и науки российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
|
Долгожители села Бураево ... |
|
Министерство образования и науки красноярского края ... |
|
Министерство образования и науки российской федерации Об утверждении перечня вступительных испытаний в образовательные учреждения высшего профессионального образования, имеющие государственную... |
|
Программа: Министерство образования РФ «Программа основного общего... Календарно- тематическое планирование уроков английского языка в 9 А, Б, в классах |
|
З. Б. Кипкеева Министерство образования российской федерации ставропольский государственный университет |